Energie efficiënte ontvochtiging in de glastuinbouw voor belichte teelt.

De ontvochtiger onttrekt vochtige lucht uit de kas, koelt deze af tot onder het dauwpunt en brengt vervolgens droge lucht en bruikbare warmte terug naar de kas. In combinatie met warmteopslag biedt dit de kans om minder afhankelijk te worden, en zelfs volledig onafhankelijk te opereren, van externe verwarmingsbronnen.

Een energiezuinige ontvochtiger gaat verder dan enkel het onttrekken van water aan de lucht. Het fundament ervan rust op een eeuwenoude technologie, namelijk koeltechniek en warmte-uitwisseling. Vergelijkbaar met een fiets, die bestaat uit eenvoudige componenten, is het cruciaal om elk onderdeel te optimaliseren en op elkaar af te stemmen.

Door de stijgende energiekosten wordt het bovendien steeds belangrijker om de balans te bewaren tussen de ontvochtigingscapaciteit en het energieverbruik.

Fig.1 Voorontwerp ontvochtiger

In een kas worden vaak relatief hoge vochtigheidsniveaus getolereerd, variërend van 80% tot zelfs pieken van 90% relatieve vochtigheid. Onder deze omstandigheden is het niet nodig om extreem lage temperaturen te hebben in de ontvochtiger voordat condensatie optreedt. Het is juist deze hoge dauwpunttemperatuur die het mogelijk maakt om een bijzonder energiezuinig ontvochtigingssysteem te ontwikkelen.

Het rendement van een koelcyclus hangt af van het temperatuurverschil tussen het koelelement (bijvoorbeeld de koude plaat in een koelkast) en de temperatuur van de warmteafgifte (zoals de radiator achteraan de koelkast). Het energieverbruik van een koelsysteem is bvb. twee keer lager wanneer het koelelement op 10°C is en de warmteafgifte op 32°C in vergelijking met een koelelement op 3°C en warmteafgifte op 45°C.

Door een lucht/lucht platenwarmtewisselaar toe te voegen, kan de droge koude lucht van het koelelement worden gebruikt om de binnenkomende vochtige lucht voor te koelen. Een onderkoeler voor het koelmiddel zorgt voor extra koelcapaciteit zonder extra energieverbruik. Een watergekoelde condensor maakt het mogelijk om warmte te leveren aan groeibuizen en/of grondbuizen, of om energie op te slaan. Een luchtgekoelde condensor kan warmte leveren via luchtkanalen die onder de plantgoot geplaatst zijn.

Deze elementen, samen met andere optimalisaties, resulteren in een ontvochtigingscapaciteit van 7.7 kg per kWh elektriciteitsverbruik. Simulaties tonen aan dat bij een ontvochtiger van 7.7 kg/kWh, 35 micromol/s.m² meer belichting kan worden toegevoegd voor hetzelfde totale energieverbruik in vergelijking met een minder efficiënt ontvochtigingsconcept van 3.7 kg/kWh. De hogere belichting leidt op zijn beurt tot een verhoogde opbrengst van het gewas voor hetzelfde energieverbruik.

De meest koelmiddelen dragen bij aan klimaatverandering, wat leidt tot strengere wetgeving die hun gebruik beperkt of zelfs verbiedt. Veel warmtepompfabrikanten maken daarom de overstap naar natuurlijke koelmiddelen, zoals R290. Dit specifieke koelmiddel, R290, biedt een hoog rendement voor ontvochtigingscycli en is geschikt voor toepassing in de glastuinbouw.

Vervolg in het Energlik project

Binnen de komende weken wordt bepaald welk ontvochtigingsconcept wordt geconstrueerd, afhankelijk van de prioriteiten van het project.